基于GMR傳感器的無線車位檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 13:05
近年來,停車問題給人們的交通出行帶來越來越多的困擾,解決此問題能減少大眾交通出行的壓力。本課題設(shè)計(jì)的一種基于GMR傳感器的無線車位檢測系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲得停車位信息以及實(shí)現(xiàn)對停車位上檢測節(jié)點(diǎn)的便捷控制。傳統(tǒng)的車位檢測系統(tǒng)具有成本高、功耗高、通信距離短、易受環(huán)境干擾、安裝及維護(hù)不便等缺點(diǎn)。本系統(tǒng)所使用的磁阻傳感器、無線通信技術(shù)以及語音識別技術(shù)能夠有效的改進(jìn)傳統(tǒng)車位檢測系統(tǒng)的上述缺點(diǎn),在實(shí)際場景中能得到更好的應(yīng)用?紤]到實(shí)際的應(yīng)用場景與需求,本系統(tǒng)的車位檢測節(jié)點(diǎn)選用低功耗、高靈敏度GMR傳感器,通過檢測車輛對地磁場的擾動以及對擾動信息的算法數(shù)據(jù)處理來判斷停車位上車輛的狀態(tài),利用Ld3320模塊識別語音指令實(shí)現(xiàn)對車位檢測節(jié)點(diǎn)的控制,使用usr-c215網(wǎng)關(guān)把協(xié)調(diào)器的串口數(shù)據(jù)通過Wi Fi網(wǎng)絡(luò)與車位檢測軟件進(jìn)行通信。本文首先對課題的研究背景與意義進(jìn)行介紹,其次對幾種常見的車位檢測技術(shù)、車位檢測算法以及短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)與對比分析,在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了不同磁阻傳感器的檢測原理與特性,并從整體框架流程及各部分組成功能介紹了無線車位檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與磁場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。接著,完成對整...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
過去十年的機(jī)動車保有量變化曲線
浙江省碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1課題研究背景與意義如今,汽車已逐漸在人們的交通生活中充當(dāng)越來越重要的角色,我國汽車的數(shù)量在近幾年也表現(xiàn)出不斷上升的趨勢[1]。據(jù)交通局最新數(shù)據(jù)顯示,2017年底,我國汽車數(shù)量是2.17億輛,駕駛?cè)藬?shù)為3.42億,其中最近五年以平均每年1400萬輛的增速急劇上升。截至2018年六月,中國26個(gè)城市擁有超過200萬輛汽車,包括北京、成都、重慶、上海、蘇州、深圳和鄭州在內(nèi)的七個(gè)城市擁有超過300萬輛汽車。同年九月底,汽車保有量達(dá)到2.35億輛;機(jī)動車駕駛?cè)藬?shù)達(dá)到4.03億,其中包括3.63億汽車駕駛?cè)薣2,3],具體如下圖1.1所示。圖1.1過去十年的機(jī)動車保有量變化曲線據(jù)“國家暢通工程”的標(biāo)準(zhǔn)要求,機(jī)動車數(shù)量與停車位數(shù)量之比至少為20:9,對比國際通行標(biāo)準(zhǔn)城市5:6的比例來說,國內(nèi)停車位數(shù)量存在著巨大的缺口,大城市的需求尤為明顯[4,5],截至2017年6月,國內(nèi)停車位需求量為2.7億個(gè),2018年停車位需求量將超過3億個(gè)[6,7]。圖1.2近年來汽車停車位需求量變化趨勢
浙江省碩士學(xué)位論文3位檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)擁有很大的市場價(jià)值與需求。本課題也是基于地磁車位檢測系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。1.2.2感應(yīng)線圈檢測技術(shù)感應(yīng)線圈檢測技術(shù)成熟且應(yīng)用較為廣泛[15,16]。它主要通過電感裝置即環(huán)形線圈和控制處理電路形成調(diào)諧電子系統(tǒng)。感應(yīng)線圈檢測圖如下圖1.3所示。當(dāng)車輛駛過或停在線圈上時(shí),車體的鐵磁物質(zhì)將切斷線圈生成的磁感應(yīng)線,線圈內(nèi)的電感值也隨之改變,故利用感應(yīng)線圈內(nèi)電感值的變化來判斷機(jī)動車輛是否存在。感應(yīng)線圈檢測技術(shù)易于掌握、產(chǎn)品眾多以及計(jì)數(shù)非常準(zhǔn)確,但是其交通流量數(shù)據(jù)單一、成本高、安裝維護(hù)不易且需中斷交通切割路面,無形之中降低了道路的使用壽命。圖1.3感應(yīng)線圈檢測圖1.2.3紅外檢測技術(shù)紅外車位檢測技術(shù)是通過紅外傳輸特點(diǎn)對車輛進(jìn)行探測[17,18]。紅外探測器常見的是頂臵式或路邊式的交通流量探測器,探測器一般采用反射探測技術(shù)。紅外的發(fā)光管與接收管組成探測器的探頭,其工作原理是調(diào)制脈沖發(fā)生器生成一個(gè)調(diào)制脈沖,該脈沖經(jīng)探頭輻射到道路上,有車輛經(jīng)過時(shí),紅外接收管接收到從車身反射后的脈沖信號,通過紅外解調(diào)器的解調(diào),再由選通、放大、整流與濾波處理后會觸發(fā)驅(qū)動器產(chǎn)生檢測信號,故紅外車位檢測技術(shù)是通過接收器能否接收到檢測信號以判定停車位上車輛的狀態(tài)。紅外停車位檢測圖如下圖1.4所示。紅外探測具有快速、準(zhǔn)確、清晰的輪廓檢測性能,具有成本低、抗噪聲能力強(qiáng)、安裝簡單的優(yōu)點(diǎn),但極易受環(huán)境(灰塵,冰霧)干擾,特別是熱源的干擾會降低其檢測的準(zhǔn)確率。圖1.4紅外停車位檢測圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的交通電源管理模塊設(shè)計(jì)[J]. 張中旭. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(21)
[2]基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題B:濾波電路的研究[J]. 惠王偉,錢鈞,牛紫平,王槿,于健,陳平,姚江宏,孔勇發(fā). 物理實(shí)驗(yàn). 2019(10)
[3]城市道路交通擁堵機(jī)理及控制方法分析[J]. 邱岳. 山西建筑. 2018(32)
[4]基于WiFi的3D打印機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 靳濤,馬杰,楊立闖. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(11)
[5]城市智慧停車現(xiàn)狀及存在的問題分析[J]. 陽衛(wèi)文. 智能建筑與智慧城市. 2018(10)
[6]城市道路停車管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉紅修. 工程技術(shù)研究. 2018(12)
[7]基于紅外延時(shí)相位算法的車輛超高檢測儀設(shè)計(jì)[J]. 史駿,畢恩興. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(08)
[8]上半年全國機(jī)動車和駕駛?cè)吮3指呶辉鲩L[J]. 道路交通管理. 2018(08)
[9]智能停車管理系統(tǒng)研究[J]. 張澤建,王曉東,張斐. 物流技術(shù). 2018(06)
[10]立體化智慧化緩解城市“停車難”[J]. 張斌. 發(fā)展. 2018(06)
碩士論文
[1]基于GMR傳感器和無線傳感網(wǎng)的車位檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 林鈺恒.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]基于地磁的車輛探測系統(tǒng)研制[D]. 高全勇.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2017
[3]基于TMR傳感器的車輛檢測識別算法研究[D]. 柳奧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于環(huán)形線圈感應(yīng)的車輛測速技術(shù)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡志高.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2016
[5]基于三軸各向異性傳感器的無線車位檢測系統(tǒng)[D]. 趙珍祥.電子科技大學(xué) 2016
[6]基于ARM的智能家居無線網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李廣天.天津大學(xué) 2016
[7]ZStack協(xié)議棧研究及應(yīng)用開發(fā)[D]. 邵曉琳.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[8]基于磁阻傳感器的無線車輛檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 文志東.重慶理工大學(xué) 2015
[9]基于ZigBee的智能家居網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)研究[D]. 李倩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[10]低功耗、高精度、寬共模輸入范圍儀表放大器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李樂樂.復(fù)旦大學(xué) 2013
本文編號:3488908
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
過去十年的機(jī)動車保有量變化曲線
浙江省碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1課題研究背景與意義如今,汽車已逐漸在人們的交通生活中充當(dāng)越來越重要的角色,我國汽車的數(shù)量在近幾年也表現(xiàn)出不斷上升的趨勢[1]。據(jù)交通局最新數(shù)據(jù)顯示,2017年底,我國汽車數(shù)量是2.17億輛,駕駛?cè)藬?shù)為3.42億,其中最近五年以平均每年1400萬輛的增速急劇上升。截至2018年六月,中國26個(gè)城市擁有超過200萬輛汽車,包括北京、成都、重慶、上海、蘇州、深圳和鄭州在內(nèi)的七個(gè)城市擁有超過300萬輛汽車。同年九月底,汽車保有量達(dá)到2.35億輛;機(jī)動車駕駛?cè)藬?shù)達(dá)到4.03億,其中包括3.63億汽車駕駛?cè)薣2,3],具體如下圖1.1所示。圖1.1過去十年的機(jī)動車保有量變化曲線據(jù)“國家暢通工程”的標(biāo)準(zhǔn)要求,機(jī)動車數(shù)量與停車位數(shù)量之比至少為20:9,對比國際通行標(biāo)準(zhǔn)城市5:6的比例來說,國內(nèi)停車位數(shù)量存在著巨大的缺口,大城市的需求尤為明顯[4,5],截至2017年6月,國內(nèi)停車位需求量為2.7億個(gè),2018年停車位需求量將超過3億個(gè)[6,7]。圖1.2近年來汽車停車位需求量變化趨勢
浙江省碩士學(xué)位論文3位檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)擁有很大的市場價(jià)值與需求。本課題也是基于地磁車位檢測系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。1.2.2感應(yīng)線圈檢測技術(shù)感應(yīng)線圈檢測技術(shù)成熟且應(yīng)用較為廣泛[15,16]。它主要通過電感裝置即環(huán)形線圈和控制處理電路形成調(diào)諧電子系統(tǒng)。感應(yīng)線圈檢測圖如下圖1.3所示。當(dāng)車輛駛過或停在線圈上時(shí),車體的鐵磁物質(zhì)將切斷線圈生成的磁感應(yīng)線,線圈內(nèi)的電感值也隨之改變,故利用感應(yīng)線圈內(nèi)電感值的變化來判斷機(jī)動車輛是否存在。感應(yīng)線圈檢測技術(shù)易于掌握、產(chǎn)品眾多以及計(jì)數(shù)非常準(zhǔn)確,但是其交通流量數(shù)據(jù)單一、成本高、安裝維護(hù)不易且需中斷交通切割路面,無形之中降低了道路的使用壽命。圖1.3感應(yīng)線圈檢測圖1.2.3紅外檢測技術(shù)紅外車位檢測技術(shù)是通過紅外傳輸特點(diǎn)對車輛進(jìn)行探測[17,18]。紅外探測器常見的是頂臵式或路邊式的交通流量探測器,探測器一般采用反射探測技術(shù)。紅外的發(fā)光管與接收管組成探測器的探頭,其工作原理是調(diào)制脈沖發(fā)生器生成一個(gè)調(diào)制脈沖,該脈沖經(jīng)探頭輻射到道路上,有車輛經(jīng)過時(shí),紅外接收管接收到從車身反射后的脈沖信號,通過紅外解調(diào)器的解調(diào),再由選通、放大、整流與濾波處理后會觸發(fā)驅(qū)動器產(chǎn)生檢測信號,故紅外車位檢測技術(shù)是通過接收器能否接收到檢測信號以判定停車位上車輛的狀態(tài)。紅外停車位檢測圖如下圖1.4所示。紅外探測具有快速、準(zhǔn)確、清晰的輪廓檢測性能,具有成本低、抗噪聲能力強(qiáng)、安裝簡單的優(yōu)點(diǎn),但極易受環(huán)境(灰塵,冰霧)干擾,特別是熱源的干擾會降低其檢測的準(zhǔn)確率。圖1.4紅外停車位檢測圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的交通電源管理模塊設(shè)計(jì)[J]. 張中旭. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(21)
[2]基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題B:濾波電路的研究[J]. 惠王偉,錢鈞,牛紫平,王槿,于健,陳平,姚江宏,孔勇發(fā). 物理實(shí)驗(yàn). 2019(10)
[3]城市道路交通擁堵機(jī)理及控制方法分析[J]. 邱岳. 山西建筑. 2018(32)
[4]基于WiFi的3D打印機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 靳濤,馬杰,楊立闖. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(11)
[5]城市智慧停車現(xiàn)狀及存在的問題分析[J]. 陽衛(wèi)文. 智能建筑與智慧城市. 2018(10)
[6]城市道路停車管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉紅修. 工程技術(shù)研究. 2018(12)
[7]基于紅外延時(shí)相位算法的車輛超高檢測儀設(shè)計(jì)[J]. 史駿,畢恩興. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(08)
[8]上半年全國機(jī)動車和駕駛?cè)吮3指呶辉鲩L[J]. 道路交通管理. 2018(08)
[9]智能停車管理系統(tǒng)研究[J]. 張澤建,王曉東,張斐. 物流技術(shù). 2018(06)
[10]立體化智慧化緩解城市“停車難”[J]. 張斌. 發(fā)展. 2018(06)
碩士論文
[1]基于GMR傳感器和無線傳感網(wǎng)的車位檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 林鈺恒.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]基于地磁的車輛探測系統(tǒng)研制[D]. 高全勇.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2017
[3]基于TMR傳感器的車輛檢測識別算法研究[D]. 柳奧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于環(huán)形線圈感應(yīng)的車輛測速技術(shù)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡志高.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2016
[5]基于三軸各向異性傳感器的無線車位檢測系統(tǒng)[D]. 趙珍祥.電子科技大學(xué) 2016
[6]基于ARM的智能家居無線網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李廣天.天津大學(xué) 2016
[7]ZStack協(xié)議棧研究及應(yīng)用開發(fā)[D]. 邵曉琳.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[8]基于磁阻傳感器的無線車輛檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 文志東.重慶理工大學(xué) 2015
[9]基于ZigBee的智能家居網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)研究[D]. 李倩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[10]低功耗、高精度、寬共模輸入范圍儀表放大器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李樂樂.復(fù)旦大學(xué) 2013
本文編號:3488908
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